[发明专利]扭矩传感器及利用其的助力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器以及利用其的助力转向装置，该扭矩传感器适用于例如车辆的助力转向装置，并检测驾驶员的转向扭矩。

背景技术

例如，公知下述专利文献1所记载的适用于机动车的助力转向装置的现有的扭矩传感器。

简单而言，该扭矩传感器具有：磁性部件，其经由扭杆与由连接为能够相对旋转的两个轴部件构成的转向轴的一个轴部件的外周结合，且在周向上具有多个磁极；第一、第二轭部件，其为由通过规定的固定装置与所述两轴中的另一个轴部件的外周连结的软磁体构成的一对环状部件，并且分别具有向径向内侧延伸设置的多个爪部，且配置为在轴向上相互对置；一对第一、第二集磁部件，其设置为在各所述轭部件的周向上的局部范围在该轭部件之间（轴向上）相互对置的状态，并且在两者之间产生磁场；磁性传感器，其收纳配置在形成于上述两个集磁部件之间的空气间隙内，并且检测通过该集磁部件之间的磁通量。该扭矩传感器用于根据磁性传感器所检测的磁通量（磁通密度）的变化来检测输入到转向轴的扭矩。

专利文献1：（日本）特开2004－309463号公报

然而，在所述现有的扭矩传感器中，由于所述两个集磁部件没有特别地被遮蔽等而是向外部露出，因此存在通过所述两个集磁部件，除了收集产生于所述磁性部件的磁场之外，还收集其他外部磁场（所谓干扰）的问题。其结果是，通过所述磁性传感器检测到很多基于所述外部磁场的磁通量，存在不能够进行确切的扭矩检测的可能。

下面，在本说明书中，将由设置于扭矩传感器的磁性部件所产生的磁场定义为内部磁场，将由该磁性部件以外的外部因素所产生的磁场定义为外部磁场。

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题而做出的，提供一种能够抑制磁性传感器的扭矩检测精度因检测外部磁场而下降的扭矩传感器等。

本发明的第一方面发明，其检测产生在旋转部件上的扭矩，该旋转部件由通过扭杆来连接的第一轴部件和第二轴部件构成，该扭矩传感器的特征在于，具有：磁性部件，其与所述第一轴部件一体旋转地设置在该第一轴部件上，并且在所述旋转部件的旋转轴的同心圆上沿周向交替配置有不同的磁极；第一轭部件，其由磁性材料构成，并且具有多个第一爪部和第一圆环部，所述多个第一爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第一圆环部连接各该第一爪部，该第一轭部件设置在该第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转；第二轭部件，其由磁性材料构成，并且具有多个第二爪部和第二圆环部，所述多个第二爪部配置在所述旋转轴的同心圆上，且配置为在各所述第一爪部的周向上交替排列，在该旋转轴的径向上与所述磁性部件对置，所述第二圆环部配置为在所述第一圆环部的外周侧与该第一圆环部分离对置，并连接各所述第二爪部，该第二轭部件设置在第二轴部件上以与所述第二轴部件一体旋转；第一集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第一圆环部与所述第二圆环部之间，与所述第一圆环部在径向上重合，基于产生于所述第一圆环部的磁场在内部产生磁场；第二集磁环，其由横截面呈大致圆弧状的磁性材料构成，并且设置在所述第二圆环部与所述第一集磁环之间，与所述第二圆环部在径向上重合，基于产生于所述第二圆环部的磁场在内部产生磁场；磁性传感器，其具有霍尔元件，并且配置在所述第一集磁环与所述第二集磁环之间，检测由于受到随着所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化而变化的所述第一、第二圆环部之间的磁场而产生的所述第一、第二集磁环之间的内部磁场的变化，所述第一爪部和第二爪部与所述磁性部件之间的相对角度变化是因所述扭杆的扭转而产生的，基于所述磁性传感器的输出信号来检测产生在所述旋转部件上的扭矩。

本发明的第二方面发明，其特征在于，所述第一集磁环仅设置于比所述第一轭部件的所述第一圆环部靠向外周侧的位置。

本发明的第三方面发明，其特征在于，所述第二圆环部的直径形成为大于连接各所述第二爪部的假想圆的直径，并且，连接所述第二圆环部与各所述第二爪部的第二连接部形成为，自各所述第二爪部的基端部向径向外侧延伸。